- Bauxit là tài nguyên khoáng sản khá dồi dào ở nước ta. Từ bauxit có thể thu hồi alumin (Al₂O₃), và điện phân sẽ được nhôm kim loại. Trong quá trình đó, để lại lượng bã thải rất lớn, nếu xử lý không tốt, có thể phá hoại môi trường.

Do nhu cầu về nhôm ngày một tăng mạnh, khiến việc tăng trưởng mạnh mẽ sản lượng nhôm ôxit (Alumin) làm nguyên liệu đầu trong sản xuất công nghiệp nhôm. Từ bauxit làm ra alumin (Al₂O₃), rồi tiếp tục điện phân sẽ được nhôm kim loại.

Trên công trường nhà máy Bauxit Nhân Cơ, Đăk Nông - Ảnh: timnhanh.com

Việt Nam là một trong một số quốc gia có trữ lượng bauxit lớn trên thế giới, nhưng ngày nay mới bắt đầu khai thác (thế giới đã làm hàng thế kỷ). Chúng ta còn thiếu kinh nghiệm bảo vệ môi trường thiên nhiên, bảo vệ đa dạng sinh học khi khai thác và chế biến. Quặng bauxit nằm nông dưới mặt đất, nên diện tích khai thác rất rộng. Có thể tham khảo công nghệ khai thác và bảo vệ môi trường của các nước đã đi trước như Mỹ, Australia, Trung Quốc, châu Âu.

Quy trình sản xuất

Công nghiệp xản xuất nhôm là khai thác bauxit, tuyển rửa làm giàu quặng, sản xuất nhôm ôxit và điện phân nhôm. Để chuyển bauxit thành nhôm ôxit, phải nghiền quặng, trộn với đá vôi và xút; nung hỗn hợp này trong nồi cao áp. Quặng bị xút phân giải, sau khi kết tủa, rửa sạch, nung tách nước. Thành phẩm là chất bột trắng mịn hơn muối ăn, đó là alumin. Có một số công nghệ luyện như:

Công nghệ thủy luyện (Bayer) là phương pháp sản xuất chính tinh luyện quặng thô bauxit thành nhôm ôxit sạch. Trong quá trình hòa tách xuất nhôm ôxit theo công nghệ Bayer, quặng thải bauxit gọi là bùn đỏ. Bùn đỏ là chất không thể tránh khỏi trong quá trình sản xuất alumin. Bùn đỏ gồm các thành phần không hòa tan, khá bền vững trong điều kiện phong hóa như hematit; natri silicat; aluminat; canxi titanat; nhôm hidroxit, monohydrat, v.v… và đặc biệt chứa một lượng xút dư thừa, một hóa chất độc hại.

Về cơ bản bùn đỏ vẫn là các nguyên tố có trong thành phần của bauxit không hòa tan trong kiềm, song có thêm các hợp chất của natri hoặc canxi bổ sung trong sản xuất. Khối lượng bùn đỏ từ 0,4 – 2 tấn khô cho một tấn alumin thành phẩm, tùy thuộc vào chất lượng bauxit.

Việc thải bã trong sản xuất là vấn đề quan trọng

Bùn đỏ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm là rất cao khi thải ra với khối lượng lớn trong thời gian dài (rất chậm đóng rắn).

Bãi thải bùn đỏ phải đáp ứng yêu cầu về môi trường, trước hết là bảo vệ chất lượng nước ngầm, các nguồn nước xung quanh. Chọn địa điểm làm bãi thải cần nắm vững các số liệu về: địa hình, thủy văn, địa chất, động đất, gió và tính chất của nền đất. Ngoài ra còn phải tính đến giá trị về nông nghiệp của diện tích đất làm bãi thải và quy hoạch phát triển lâu dài.

Trong số các cách thải bùn đỏ trên đất liền, thải ướt là tối ưu tại các khu vực. vây quanh bằng đê ngăn; thải vào thung lũng có đập chắn; thải trở lại khu vực đã khai thác xong.

Một bãi bùn đỏ sau khi khai thác Bauxit tại Ấn Độ - Ảnh: Geho

Bùn đỏ khô rất mịn, dễ phát tán thành bụi mang theo hóa chất độc hại Na₂O, gây ô nhiễm. Phải thường xuyên phun nước bề mặt bãi thải, để ngăn chặn bụi (vòi phun trên bề mặt), hoặc đảo, vì phía dưới bùn vẫn ướt. Phải chú ý việc thẩm thấu do nứt đáy bãi thải, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Bã thải bauxit chưa xử lý có thể nguy hiểm cho sự an toàn của người tiếp xúc (gây bỏng hóa học). Chất lỏng trong bã thải bauxit có thể gây tác hại lên môi trường. Tính kiềm của bã thải còn gây những khó khăn trong việc phục hồi bề mặt của khu vực lưu giữ sau này.

Những sự cố có thể xảy ra

Đã chọn được địa điểm tối ưu cho bãi thải và nắm vững các phương pháp quản lý vẫn cần lưu ý đến những sự cố có thể xảy ra. Tuy nguy cơ bùn đỏ gây ô nhiễm cho môi trường là rất lớn, nhưng chỉ có thể xảy ra khi:

Bùn đỏ tràn bờ đập; phát tán bụi; vỡ đập… gây ra hậu họa khôn lường. Tuy nhiên, việc nứt đáy các bãi chứa cũng sẽ làm bùn đỏ thẩm thấu xuống lòng đất, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.

Trong bất kỳ trường hợp nào cũng cảnh giới mực nước ngầm trong quá trình vận hành. Nếu mưa lớn gây tràn, phải xả nước từ bãi thải, thì cần được trung hòa trước khi xả.

Nếu nắm được những khả năng gây hại có thể xảy ra, mà làm tốt các phương pháp bảo vệ, thì xác suất để ô nhiễm môi trường không gì đáng lo ngại.

• Nguyễn Dược (tổng hợp)